OPTIMALISASI DESAIN SURVEI SEISMIK BERDASARKAN DATA EVALUASI TEKNIS DAN PARAMETER YANG TERSEDIA DALAM SOFTWARE MESA Muhammad Fadhil1, Ibrahim Sota1, Simon Sadok Siregar1 ABSTRACT. Seismic data acquisition is done to get a recording of seismic data. The quality of seismic data judged from a comparison between the amount of reflection signals received by signal interference received. Three-dimensional seismic survey (3D) provides an overview of the subsurface geology accuracy better than seismic two-dimensional (2D). Seismic three-dimensional (3D) generally require a higher cost than the two-dimensional (2D) because the density of the firing point and the receivers more. Making the seismic survey design into a solution of a problem before conducting seismic exploration for exploration which was preceded by design rarely meet with failure and have a positive impact in optimizing the configuration of the spread as well as aspects of the economy. Of the four designs seismic surveys that have been made and the discussions it was found that all the firing patterns, to the desired target has been able to meet the desired targets. Firing patterns have value slanted fold better than firing patterns orthogonal, brick, and the patch because it has a value greater fold. Firing patterns patch is firing patterns are more suitable for shallow penetration compared with the three other designs, but in terms of the cost will be more expensive. Of the four firing patterns that have been made can be concluded that the firing patterns of brick is more objective in terms of both data and the distribution of funds will be issued. Keywords: seismic, seismic survey design, firing patterns
PENDAHULUAN
awal pada tahap akuisisi data seismik.
Gelombang gelombang akibat
seismik
mekanis
adanya
Gelombang fenomena
secara
adalah
Desain
yang
muncul
metode pemilihan parameter akuisisi
gempa
bumi.
umum
adalah
perambatan
survei
data
dengan
target
gangguan
seismik
yang
permasalan
merupakan
mempertimbangkan akan
yang
dicapai akan
dan
dihadapi
(usikan) dalam medium sekitarnya.
dalam proses akuisisi data yang akan
Gangguan
diperoleh.
secara
ini
lokal
terjadinya
mula-mula yang
osilasi
terjadi
Parameter
menyebabkan
suatu
lapangan
(pergeseran)
antara
satu
akuisisi
biasanya lapangan
dari
berbeda dengan
kedudukan partikel-partikel medium,
lapangan yang lainnya. Beberapa hal
osilasi tekanan maupun osilasi rapat
yang harus dipertimbangkan ketika
massa. Karena gangguan merambat
membuat desain survei seismik yaitu
dari suatu tempat ke tempat lain,
kedalaman target obyektif utama dan
berarti
target obyektif selanjutnya,
ada
Penelitian 1
ini
transportasi
energi.
merupakan
kegiatan
refleksi,
Program Studi Fisika FMIPA Universitas Lambung Mangkurat
60
resolusi
vertikal
kualitas yang
Fadhil, M., dkk. Optimalisasi Desain Survei Seismik Berdasarkan.... 61
diinginkan, kemiringan target, ciri-ciri jebakan
yang
menjadi
sasaran,
Hukum Snellius Aplikasi
utama
hukum
Snellius
masalah noise khusus yang akan
dalam bidang seismik adalah untuk
muncul di lapangan dan logistik dalam
menentukan sudut refleksi dan refraksi
pelaksanaan operasi survei seismik.
gelombang yang timbul pada bidang
Kualitas data seismik yang baik perlu
batas lapisan yang berbeda di sudut
dilakukan desain survei seismik yang
yang
paling optimal sehingga target yang
menyatakan
diinginkan
dengan
selalu menunjukkan sudut yang sama
survei
dengan sudut datangnya. Sudut datang
dapat
memperhitungkan
tercapai anggaran
seismik yang akan dilakukan.
bukan
900.
Hukum
Snellius
sudut
refleksi
bahwa
dan sudut pantul diukur dari batas normal antara dua lapisan dengan
Teori Gelombang
impedansi seismik yang berbeda.
Gelombang seismik disebut juga gelombang
elastik
karena
osilasi
Energi
mengalami
interaksi
perambatan
(gradien
dari
gelombang
gaya
interaksi
longitudinal,
gangguan ini
muncul
ditransmisikan
melewati bidang batas lapisan akan
partikel-partikel medium terjadi akibat antara
yang
refraksi
perubahan yang
arah
disebut
gelombang
dengan
akustik.
gelombang
gelombang
akustik
transversal dan kombinasi diantara
bergantung
pada
keduanya.
kecepatan kedua lapisan yang dilalui.
Apabila
medium
hanya
yang
Arah
dibiaskan
perbandingan
memunculkan gelombang longitudinal saja (misalnya di dalam fluida) maka
Prinsip Huygens
dalam kondisi ini gelombang seismik
Prinsip Huygens merupakan salah
sering dianggap sebagai gelombang
satu pendekatan yang digunakan untuk
akustik.
menggambarkan penjalaran gelombang
Dalam eksplorasi minyak dan gas bumi,
seismik
lazim
Prinsip ini menyatakan bahwa setiap
digunakan daripada seismik refraksi.
titik pada muka gelombang bertindak
Hal
sebagai sumber baru
tersebut
refleksi
lebih
yang berada di bawah permukaan.
disebabkan
karena
untuk muka
seismik refleksi mempunyai kelebihan
gelombang
dapat
diketahui
terdapat
gelombang
x pada waktu
lebih
memberikan lengkap
dan
informasi
yang
baik mengenai
keadaan struktur bawah permukaan.
berikutnya.
Jadi
suatu
jika muka
t
yang
dihasilkan dari suatu sumber S, maka
62 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 13 No.1, Februari 2016 (60 –69) untuk mendapatkan muka gelombang
tegak lurus terhadap arah penjalaran
dengan waktu t + ∆t, dapat dilakukan
gelombang.
dengan
cara
membuat
lingkaran-
Gelombang permukaan merupakan
lingkaran wavelet sekunder dengan jari-
gelombang
jari v∆t yang dibuat dari setiap titik pada
besar
muka
menjalar pada permukaan bebas (free
gelombang
membuat
x
dan
garis-garis
kemudian
singgungnya
yang
dan
surface).
memiliki
frekuensi
Berdasarkan
amplitudo
rendah
sifat
yang
gerakan
sepanjang lintasan tersebut sehingga
partikel mediumnya, maka gelombang
diperoleh muka gelombang baru dengan
permukaan
waktu t+∆t [5].
gelombang Rayleigh dan gelombang
dibagi
menjadi
2
yaitu
Love. Gelombang Rayleigh atau dikenal juga
Gelombang Seismik Pulsa seismik merambat melewati
dengan
nama
ground
roll
merupakan gelombang permukaan yang
batuan dalam bentuk gelombang elastis
gerakan
yang
kombinasi gerakan partikel gelombang P
mentransfer
energi
menjadi
pergerakan partikel batuan. Gelombang elastik dapat dibagi dua yaitu gelombang
partikelnya
merupakan
dan S, yaitu berbentuk ellips [10]. Metode seismik refleksi merupakan
badan (body wave) dan gelombang
metode
geofisika
permukaan (surface wave). Gelombang
dipakai
untuk
badan
yang
hidrokarbon. Biasanya metode seismik
energinya ditransfer melalui medium di
refleksi ini dipadukan dengan metode
dalam bumi. Berdasarkan sifat gerakan
geofisika lainnya, misalnya metode
partikel mediumnya, gelombang tubuh
gravitasi,
dibagi menjadi dua, yaitu gelombang P
Namun metode seismik refleksi adalah
dan gelombang S. Gelombang pressure
yang
(P) disebut juga gelombang kompresi.
informasi
Gerakan partikel pada gelombang ini
gambaran atau model geologi bawah
searah
permukaan
merupakan
dengan
gelombang
arah
penjalaran
yang
penyelidikan
magnetik,
paling
dan
mudah
paling
umumnya
lain-lain.
memberikan
akurat
dikarenakan
terhadap
data-data
gelombang. Gelombang shear dikenal
yang diperoleh labih akurat. Pada
juga sebagai gelombang sekunder yang
umumnya
kecepatannya
terbagi atas tiga tahapan utama, yaitu:
lebih
rendah
dari
gelombang P. Gelombang ini disebut
metode
seismik
refleksi
1. Pengumpulan data seismik yaitu
juga gelombang S atau transversal yang
semua
kegiatan yang berkaitan
memiliki gerakan partikel yang berarah
dengan pengumpulan data sejak
Fadhil, M., dkk. Optimalisasi Desain Survei Seismik Berdasarkan.... 63
survei pendahuluan dengan survei
selanjutnya adalah membuat desain
detail.
survei lapangan. Pada desain survei
2. Pengolahan
seismik
yaitu
lapangan ini akan dibuat empat buah
mengolah
data
template sebagai perbandingan yaitu
rekaman di lapangan (raw data) dan
desain orthogonal/straight line, brick,
diubah
nonorthogonal/slanted, dan patch.
kegiatan
data
untuk
ke
bentuk
penampang
seismik migrasi. 3. Interpretasi kegiatan
data
seismik
yang
dimulai
yaitu
2. Interpretasi Data
dengan
Proses interpretasi data dilakukan
penelusuran horison, pembacaan
untuk menentukan sebaran data yang
waktu,
pada
dihasilkan pada sistem penembakan
penampang seismik yang hasilnya
yang dilakukan pada empat tipe desain
disajikan atau dipetakan pada peta
survei seismik yakni orthogonal, brick,
dasar
untuk
slanted dan patch. Dari hasil yang
mengetahui struktur atau model
didapat maka dapat dibandingkan nilai
geologi bawah permukaan [11].
full fold, sebaran data yang berupa rose
dan
plotting
yang
berguna
diagram METODELOGI PENELITIAN
dan
nilai
yang
ada
di
histogram, nilai tengah yang ada pada
Penelitian ini terdiri atas beberapa
setiap
binnya
dan
yang
terakhir
tahap, antara lain:
perbandingan nilai biaya yang akan
1. Pembuatan Template
dikeluarkan.
Langkah
awal
pembuatan
pola
penembakan ini yaitu menghitung nilai
3. Kesimpulan
bin yang didasari pada data evaluasi
Kesimpulan menjadi proses terakhir
teknis seismik yang didapat. Setelah
yaitu menyimpulkan hasil analisis dan
didapat
interpretasi data sehingga tujuan dari
nilai
berikutnya
bin
maka
adalah
langkah
menentukan
penelitian dapat tercapai.
parameter seperti jumlah receiver dan sumber yang hendak digunakan dalam daerah
survei
pola
Perhitungan desain parameter survei
penembakan. Selanjutnya masukkan
seismik 3D didasarkan pada data–data
nilai bin, jumlah geophone, dan jumlah
evaluasi teknis yang didapat seperti:
source
• Kedalaman: 500 m–1500 m
kedalam
dan
pada
HASIL DAN PEMBAHASAN
software
Mesa.
Setelah mendapatkan nilai bin, hal
• Kemiringan: 300
64 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 13 No.1, Februari 2016 (60 –69) • Kecepatan: 2300 m/s
meter. Pola penembakan orthogonal ini
• Frekuensi: 50 Hz
menggunakan 5 shot/salvo.
Berdasarkan data evaluasi teknis
Pada brick arah inline (sumbu X)
ini, diperoleh nilai bin sebesar 20 m. Bin
nya sebesar 480 meter dan arah
sendiri adalah rekayasa sampel luasan
crossline (sumbu Y) nya sebesar 400
pada
meter. Pada pola penembakan brick ini
bidang
target
dan
juga
merupakan tempat jatuhnya sinyal–
menggunakan 5 shot/salvo.
sinyal refleksi, sehingga bidang survei menjadi terbagi dalam grid. Nilai yang terekam dalam bin berupa nilai fold, azimuth, dan offset. Desain Template Desain
template
merupakan
desain
orthogonal
yang
mendasar
Gambar 2. Pola Penembakan Brick
pada survei seismik, karena dengan desain
orthogonal
memodifikasi
ke
kita
dapat
macam–macam
template yang lain. Dapat dilihat pada keempat desain atau pola penembakan
Pada pola penembakan slanted arah inline (sumbu X) nya sebesar 200 meter dan arah crossline (sumbu Y) sebesar 200 meter.
yang telah dibuat bahwa warna merah menandakan bahwa sumber dan warna biru menandakan receiver.
Gambar 3. Desain Template Slanted Gambar 1. Desain Template Orthogonal
Pada pola patch arah inline (sumbu Pada orthogonal arah inline (sumbu
X) nya sebesar 160 meter dan arah
X) nya tebesar 240 meter dan pada
crossline
(sumbu
Y)
sebesar
240
arah crossline (sumbu Y) sebesar 200
meter. Pada patch memang hanya
Fadhil, M., dkk. Optimalisasi Desain Survei Seismik Berdasarkan.... 65
menggunakan 4 shot/salvo, namun
tinggi sebesar 23.37. Pada jarak 700–
pola penembakan ini aka lebih banyak
1050 diperoleh nilai maksimal sebesar
membutuhkan receiver karena jarak
4,76 terdapat pada fold 12 sementara
sumber nya lebih jauh.
pada fold 10 mempunyai nilai paling tinggi sebesar 28,33.
Gambar 4. Pola Penembakan Patch
Histogram
Gambar 5. Histogram Orthogonal
Pada histogram ini menunjukkan Pada jarak 1050–1400 diperoleh
grafik dari jumlah bin yang mewakili setiap
nilai maksimal sebesar 10,55 pada fold
rentang offset. Grafik dalam arah X
14 sementara pada fold 13 mempunyai
mewakili rentang offset dan untuk arah
nilai paling tinggi sebesar 23.24. Pada
Y mewakili nilai kali fold yang terekam.
jarak
Nilai yang ditampilkan pada histogram
maksimal 8,09 terdapat pada fold 12
ini berupa hasil persentase (%). Warna
sementara pada fold 10 mempunyai
pada setiap blok atau sel menunjukkan
nilai paling tinggi sebesar 24,20. Pada
jumlah
jarak
liputan
(fold)
bin
tertentu
yang
untuk
memiliki
nilai
1400–1750
1750–2100
diperoleh
diperoleh
nilai
nilai
maksimal sebesar 9,24 pada fold 11
redundansi tertentu. 0–350
sementara pada fold 10 mempunyai
diperoleh nilai maksimal sebesar 2,87
nilai paling banyak sebesar 25,94. pada
terdapat pada fold 4 sementara pada
jarak
fold 2 mempunyai nilai yang paling
maksimal sebesar 8,79 terdapat pada
tinggi sebesar 63,14. pada jarak 350–
fold
700 diperoleh nilai maksimal sebesar
mempunyai nilai paling banyak sebesar
5,33 terdapat pada fold 8 sementara
13,32. pada jarak 2450–2800 diperoleh
pada fold 7 memiliki nilai yang paling
nilai maksimal sebesar 12. 31 pada fold
Pada
orthogonal
jarak
2100–2450
12
sementara
diperoleh
pada
nilai
fold
8
66 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 13 No.1, Februari 2016 (60 –69) 3 sementara pada fold 1 diperoleh nilai
sementara pada fold 10 mempunyai
paling banyak sebesar 20,42.
nilai paling banyak sebesar 28,02. Pada jarak 2100–2450 diperoleh nilai maksimal dan merupakan nilai yang paling banyak sebesar 22,53 pada fold 10. Pada jarak 2450–2800 diperoleh nilai maksimal sebesar 7,51 pada fold 3 sementara pada fold 1 mempunyai nilai paling banyak sebesar 31,69.
Gambar 6. Histogram Brick
Pada brick jarak 0–350 diperoleh nilai maksimal sebesar 27,46 terdapat pada fold 3 sementara pada fold 2 mempunyai nilai yang paling banyak sebesar 44,94. Pada jarak 350–700 diperoleh nilai maksimal sebesar 16,30
Gambar 7. Histogram Slanted
terdapat pada fold 7 sementara pada fold 6 mempunyai nilai paling banyak
Pada slanted jarak 0–350 diperoleh
sebesar 45,65. Pada jarak 700–1050
nilai maksimal sebesar 10,85 terdapat
diperoleh nilai maksimal sebesar 14,77
pada fold 4 sementara pada fold 2
pada fold 12 sementara pada fold 9
mempunyai nilai paling banyak sebesar
didapati nilai paling banyak sebesar
54,35. Pada jarak 350–700 diperoleh
18,86.
1050–1400
nilai maksimal sebesar 19,52 pada fold
mempunyai nilai maksimal sebesar
8 sementara pada fold 7 mempunyai
2,24 pada fold 15. Sementara pada fold
nilai yang paling banyak sebesar 50,03.
13 didapati nilai paling banyak sebesar
Pada jarak 700–1050 diperoleh nilai
26,96. Pada jarak 1400–1750 diperoleh
maksimal sebesar 2,98 pada fold 14
nilai maksimal sebesar 4,20 pada fold
sementara pada fold 13 mempunyai
12 sementara pada fold 11 mempunyai
nilai yang paling banyak sebesar 32,34.
nilai paling banyak sebesar 21,10.
Pada jarak 1050–1400 diperoleh nilai
Pada jarak 1750–2100 mempunyai nilai
maksimal sebesar 5,38 pada fold 16
maksimal sebesar 1,97 pada fold 12
sementara pada fold 15 mempunyai
Pada
jarak
Fadhil, M., dkk. Optimalisasi Desain Survei Seismik Berdasarkan.... 67
nilai yang paling banyak sebesar 34,94.
maksimal sebesar 14,91 pada fold 10
Pada jarak 1400–1750 diperoleh nilai
sementara pada fold 9 mempunyai nilai
maksimal sebesar 5,04 pada fold 14
paling banyak
sementara pada fold 12 mempunyai
jarak
nilai yang paling banyak sebesar 25,35.
maksimal sebesar 1,34 terdapat pada
Pada jarak 1750–2100 mempunyai nilai
fold 10 sementara pada fold 8 terdapat
maksimal sebesar 2,43 pada fold 13
nilai yang paling banyak sebesar 40,69.
sementara pada fold 11 mempunyai
Pada jarak 2100–2450 mempunyai nilai
nilai yang paling banyak sebesar 26,22.
maksimal sebesar 1,30 terdapat pada
Pada jarak 2100–2450 diperoleh nilai
fold 9 sementara pada fold 8 terdapat
maksimal sebesar 2,26 pada fold 13
nilai paling banyak sebesar 37,15.
sementara pada fold 12 mempunyai
Pada jarak 2450–2800 diperoleh nilai
nilai yang paling banyak sebesar 29,34.
sebesar 24,20 terdapat pada fold 1.
sebesar 31,77. Pada
1750–2100
mempunyai
nilai
pada jarak 2450–2800 diperoleh nilai maksimal sebesar 2,26 pada fold 6 sementara pada fold 2 mempunyai nilai yang paling banyak sebesar 22,15. Pada Patch jarak 0–350 diperoleh nilai maksimal sebesar 7,17 terdapat pada fold 9 sementara pada fold 8 mempunyai nilai paling banyak sebesar 32,21. Pada jarak 350–700 diperoleh
Gambar 8. Histogram Patch
nilai maksimal sebesar 3,42 pada fold 13 sementara pada fold 9 mempunyai
KESIMPULAN
nilai paling banyak sebesar 44,55.
1.
Pola
penembakan
slanted
Pada jarak 700–1050 diperoleh nilai
mempunyai nilai full fold yang
maksimal sebesar 1,61 pada fold 11
lebih bagus yaitu sebesar 72,
sementara pada fold 9 mempunyai nilai
sementara
paling banyak sebesar 47,17. Pada
penembakan
jarak
dan patch sebesar 60.
1050–1400
diperoleh
nilai
maksimal sebesar 1.51 pada fold 11
2.
untuk
pola
orthogonal,
brick,
Nilai near offset dan far offset
sementara pada fold 9 mempunyai nilai
untuk orthogonal sebesar 285–
paling banyak sebesar 39,71. Pada
2574 meter, brick sebesar 261–
jarak
2505 meter, slanted sebesar 255–
1400–1750
diperoleh
nilai
68 Jurnal Fisika FLUX, Vol. 13 No.1, Februari 2016 (60 –69) 2649 meter, dan patch sebesar
DAFTAR PUSTAKA
162–2432 meter sudah mencakup
[1] Baldock, S., R.T. Cristina, B. Beck, W. Gao, J. Cai, & S. Hightower. 2012. Orthogonal Wide Azimuth Surveys: Acquisition and Imaging. Technical Article. 30:40– 41.
dari
target
diinginkan
kedalaman
yaitu
yang
sebesar
500–
1500 meter. 3.
Dari nilai histogram diperoleh nilai foldnya untuk orthogonal sebesar 14, brick sebesar 15, slanted sebesar 16, dan patch sebesar
[2] Cordsen, A., dkk. 2000. Planning Land 3D Seismic Surveys, Geophysical Developments No.9. Society of Exploration Geophysicists, Tulsa.
12. Oleh karena itu maka pola penembakan slanted merupakan pola
penembakan
yang
lebih
bagus karena menghasilkan nilai fold sebesar 16. 4.
Biaya yang didapatkan dari pola
[3]
Edi, S.S., A. Chaniago, A.D. Guntara, & A.A. Susanto. 2011. Optimalisasi 2 Desain Dalam 1 Survey Seismik 3D: Studi Kasus Seismic 3D Randegan Utara PT Pertamina EP. The 36th HAGI and 40th IAGI Annual Convention and Exhibition, Makassar.
penembakan orthogonal sebesar Rp.127.030.000,
brick
sebesar
Rp.125.090.000, slanted sebesar Rp.126.280.000,
dan
patch
[4] Evans, B.J. 2005. A Handbook for Seismic Data Acquisition in Exploration, Number 7. Society of Exploration Geophysicists, Tulsa.
sebesar Rp.612.960.000 5.
Dari
empat
yang
pola
telah
disimpulkan
penembakan
dibuat
dapat
bahwa
pola
penembakan brick lebih objektif baik
dari
maupun
segi
sebaran
data
dana
yang
akan
dikeluarkan. 6.
Pola
penembakan
merupakan
pola
patch
penembakan
yang lebih cocok untuk penetrasi dangkal ketiga
dibandingkan desain
yang
dengan lainnya,
namun dari segi biaya akan lebih mahal.
[5] Gadallah, M.R., & Fisher, R. 2009. Exploration Geophysics. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg. [6] Hastari, W., & B.J. Santosa. 2014. Desain Parameter Akuisisi Seismik 3D Menggunakan Metode Statik dan Dinamik dengan Studi Kasus Model Geologi Lapangan “ITS”. Jurnal Sains Dan Seni Pomits. 3: 84 – 85. [7] ION Geophysical Corporation. 2011. Survey Design and Services. GX Technology, 225 East 16th Ave Denver. [8] Vermeer G.J.O. 2002. 3D Seismic Survey Design Volume 12.
Fadhil, M., dkk. Optimalisasi Desain Survei Seismik Berdasarkan.... 69
Society of Exploration Geophysicists, Tulsa. [9] Singh, P.K., M.K. Gupta, V., P,Kara., P.K. Paul & R. Dasgupta. 2010. 3D Seismik survey using swath or patch-centered shooting: A comparative analysis. 8th Biennial International Conference & Exposition on Petroleum Geophysics. 316: 4–5.
[10] Telford, W.M., L.P. Geldart, & R.E. Sheriff. 1990. Applied Geophysic. Edisi ke-2. Cambridge University Press, London. [11] Yilmaz, O. 2001. Seismic Data Analysis Volume I. Societyof Exploration Geophysic.Tulsa.